[논문]대기압 플라즈마 전원장치의 반응기 파라메터에 관한 연구

이우철; 이택기

doi:10.5207/jieie.2012.26.6.059

대기압 플라즈마 전원장치의 반응기 파라메터에 관한 연구
The study on Reactor Parameters of Atmosphere Plasma Power Supply 원문보기

照明·電氣設備學會論文誌 = Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers, v.26 no.6, 2012년, pp.59 - 65

이우철 (한경대학교 전기공학과) , 이택기 (한경대학교 전기공학과, IT융합기술연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

This paper presents a digital control solution which can extract the reactor parameters in atmosphere plasma power supply. The critical issue of the atmosphere plasma power supply is a impedance matching. For the impedance matching, the reactor parameters should be known, but the parameters depend on the reactors. Therefore, the reactor parameters have to measure for the impedance matching. The proposed method is performed by detection of phase difference between inverter voltage and current, and extraction of impedance through active, reactive power.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

대기압 플라즈마 전원장치의 반응기 파라메터 추출을 통한 매칭에 대해서 연구 하였다. 제안된 방식은 인버터 측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유ㆍ무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법을 제안하였다.
종전에는 전원장치 공급자가 직접측정을 통하여 반응기의 파라메터를 추출하였으나, 이는 숙련된 기술자와 시간이 많이 소요된다. 따라서 이러한 정합을 장비 운용자가 용이하게 할 수 있도록 플라즈마 전극의 파라미터를 추출하고, 장비 운영자가 매우 간단히 조정할 수 있도록 전원 장치의 조작 표시부(Display Windows) 를 통하여 안내(Guide)를 제공하고자 한다. 파라메터 추출은 인버터측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유·무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법을 제안한다.
파라메터 추출은 인버터측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유·무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법을 제안한다. 본 논문에서는 출력되는 전원의 형태는 스위칭 주파수 30[kHz]의 고주파수 이고 위상 변위 풀 브릿지(Phase Shift Full-Bridge)방식의 인버터와 특고압 전원승압 변압기 및 출력장치로 구성되어 있고 시물레이션 및 실험을 통하여 제안된 알고리듬의 타당성을 입증하고자 한다.
시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증을 수행하였으나. 이는 반응기 파라메터의 C1에 관한 값으로 추후 반응기의 또 하나의 파라메터인 C2 추출에 관한 연구 및 실험을 통하여 제안된 방법의 타당성을 검증하고자 한다.

제안 방법

시뮬레이션은 PSIM을 통하여 파라메터 매칭 및 추출을 수행하였으며 시물레이션에 사용된 변수값은 표 2와 같다.
대기압 플라즈마 전원장치의 반응기 파라메터 추출을 통한 매칭에 대해서 연구 하였다. 제안된 방식은 인버터 측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유ㆍ무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법을 제안하였다. 따라서 난제로 걸림돌이 반응기의 변화 및 공정조건의 변경에 따른 운전 조건을 쉽게 대응할 수 있게 할 것이다.
파라메터 추출은 인버터측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유·무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법을 제안한다.

대상 데이터

3[msec]가 걸리다. IGBT를 사용한 준 구형파 방식의 PWM 인버터를 제작하였다.

데이터처리

제안된 기법을 검증하기 위하여 제어 알고림듬은 DSP(TMS320C33)을 사용하여 구현되었다.

성능/효과

따라서 난제로 걸림돌이 반응기의 변화 및 공정조건의 변경에 따른 운전 조건을 쉽게 대응할 수 있게 할 것이다. 제안된 방법을 사용 시 임피던스 매칭기가 필요하지 않아 초기구입비가 절감 될 수 있는 효과와 반응기의 변경에도 새로운 전원장치의 구입 없이 기존의 전원장치를 사용할 수 있어 유지 및 보수에서 비용을 절감할 수 있다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증을 수행하였으나.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	폴리머나 메탈 소재 표면의 미세 유기오염물 또는 산화물 제거는 플라즈마의 어떤 특징을 이용한 것인가?	대기압 플라즈마 반응기는 상압의 중성가스에 높은 전계를 인가하여 중성가스의 일부분이 양성자와 전자로 분리되고 전계의 에너지에 의해서 중성 기체와 전자 및 양성자가 혼합된 플라즈마를 발생시키는 장비로서 그림1에 나타내었다. 이러한 플라즈마는에너지가 높고 불안정하여 화학적 활성상태가 되는데 이를 이용하여 폴리머나 메탈 소재 표면의 미세 유기오염물 또는 산화물 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
	대기압 플라즈마 반응기란?	대기압 플라즈마 반응기는 상압의 중성가스에 높은 전계를 인가하여 중성가스의 일부분이 양성자와 전자로 분리되고 전계의 에너지에 의해서 중성 기체와 전자 및 양성자가 혼합된 플라즈마를 발생시키는 장비로서 그림1에 나타내었다. 이러한 플라즈마는에너지가 높고 불안정하여 화학적 활성상태가 되는데 이를 이용하여 폴리머나 메탈 소재 표면의 미세 유기오염물 또는 산화물 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
	본 논문에서 제안한 인버터 측의 전압과 전류의 위상차를 검출하여 유ㆍ무효 전력을 계산하여 자동으로 임피던스 추출을 할 수 있는 방법의 장점은?	따라서 난제로 걸림돌이 반응기의 변화 및 공정조건의 변경에 따른 운전 조건을 쉽게 대응할 수 있게 할 것이다. 제안된 방법을 사용 시 임피던스 매칭기가 필요하지 않아 초기구입비가 절감 될 수 있는 효과와 반응기의 변경에도 새로운 전원장치의 구입 없이 기존의 전원장치를 사용할 수 있어 유지 및 보수에서 비용을 절감할 수 있다. 시뮬레이션 및 실험을 통하여 검증을 수행하였으나.

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